Y.-L. Zhao et al. / Tetrahedron Letters 52 (2011) 2044–2047
2047
Solares, S. D.; Goddard, W. A., III; Ho, C.-M.; Stoddart, J. F. J. Am. Chem. Soc. 2005,
127, 9745–9759.
A.; Trabolsi, A.; Fahrenbach, A. C.; Barin, G.; Paxton, W. F.; Dey, S. K.; Olson, M.
A.; Benítez, D.; Tkatchouk, E.; Colvin, M. T.; Carmielli, R.; Caldwell, S. T.; Rosair,
G. M.; Hewage, S. G.; Duclairoir, F.; Seymour, J. L.; Slawin, A. M. Z.; Goddard, W.
A., III; Wasielewski, M. R.; Cooke, G.; Stoddart, J. F. Nat. Chem. 2010, 2, 870–879.
10. Asakawa, M.; Ashton, P. R.; Iqbal, S.; Stoddart, J. F.; Tinker, N. D.; White, A. J. P.;
Williams, D. J. Chem. Commun. 1996, 483–486.
11. (a) Anelli, P.-L.; Ashton, P. R.; Ballardini, R.; Balzani, V.; Delgado, M.; Gandolfi,
M. T.; Goodnow, T. T.; Kaifer, A. E.; Philp, D.; Pietraszkiewicz, M.; Prodi, L.;
Reddington, M. V.; Slawin, A. M. Z.; Spencer, N.; Stoddart, J. F.; Vicent, C.;
Williams, D. J. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 193–218; (b) Bravo, J. A.; Raymo, F.
M.; Stoddart, J. F.; White, A. J. P.; Williams, D. J. Eur. J. Org. Chem. 1998, 2565–
2571; (c) Ikeda, T.; Higuchi, M.; Sato, A.; Kurth, D. G. Org. Lett. 2008, 10, 2215–
2218.
12. Ashton, P. R.; Bravo, J. A.; Raymo, F. M.; Stoddart, J. F.; White, A. J. P.; Williams,
D. J. Eur. J. Org. Chem. 1999, 899–908.
13. Yoon, I.; Miljanic´, O. Š.; Benítez, D.; Khan, S. I.; Stoddart, J. F. Chem. Commun.
2008, 4561–4563.
14. Nygaard, S.; Laursen, B. W.; Hansen, T. S.; Bond, A. D.; Flood, A. H.; Jeppesen, J.
O. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 6093–6097.
15. (a) Ashton, P. R.; Grognuz, M.; Slawin, A. M. Z.; Stoddart, J. F.; Williams, D. J.
Tetrahedron Lett. 1991, 32, 6235–6238; (b) Asakawa, M.; Ashton, P. R.; Iqbal, S.;
Quick, A.; Stoddart, J. F.; Tinker, N. D.; White, A. J. P.; Williams, D. J. Isr. J. Chem.
1996, 36, 329–340.
4. (a) Zhao, Y.-L.; Aprahamian, I.; Trabolsi, A.; Erina, N.; Stoddart, J. F. J. Am. Chem.
Soc. 2008, 130, 6348–6350; (b) Zhao, Y.-L.; Erina, N.; Yasuda, T.; Kato, T.;
Stoddart, J. F. J. Mater. Chem. 2009, 19, 3469–3474; (c) Yasuda, T.; Tanabe, K.;
Tsuji, T.; Cotí, K. K.; Aprahamian, I.; Stoddart, J. F.; Kato, T. Chem. Commun. 2010,
1224–1226.
5. (a) Collier, C. P.; Mattersteig, G.; Wong, E. W.; Luo, Y.; Beverly, K.; Sampaio, J.;
Raymo, F. M.; Stoddart, J. F.; Heath, J. R. Science 2000, 289, 1172–1175; (b)
Green, J. E.; Choi, J. W.; Boukai, A.; Bunimovich, Y.; Johnston-Halperin, E.;
DeIonno, E.; Luo, Y.; Sheriff, B. A.; Xu, K.; Shin, Y. S.; Tseng, H.-R.; Stoddart, J. F.;
Heath, J. R. Nature 2007, 445, 414–417.
6. (a) Nguyen, T. D.; Tseng, H.-R.; Celestre, P. C.; Flood, A. H.; Liu, Y.; Stoddart, J. F.;
Zink, J. I. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 10029–10034; (b) Saha, S.; Leung,
K. C.-F.; Nguyen, T. D.; Stoddart, J. F.; Zink, J. I. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 685–
693; (c) Cotí, K. K.; Belowich, M. E.; Liong, M.; Ambrogio, M. W.; Lau, Y. A.;
Khatib, H. A.; Zink, J. I.; Khashab, N. M.; Stoddart, J. F. Nanoscale 2009, 1, 16–39.
7. (a) Li, Q.; Zhang, W.; Miljanic´, O. Š.; Sue, C.-H.; Zhao, Y.-L.; Liu, L.; Knobler, C. B.;
Stoddart, J. F.; Yaghi, O. M. Science 2009, 325, 855–859; (b) Zhao, Y.-L.; Liu, L.;
Zhang, W.; Sue, C.-H.; Li, Q.; Miljanic´, O. Š.; Yaghi, O. M.; Stoddart, J. F. Chem.
´
Eur. J. 2009, 15, 13356–13380; (c) Li, Q.; Zhang, W.; Miljanic, O. Š.; Knobler, C.
B.; Stoddart, J. F.; Yaghi, O. M. Chem. Commun. 2010, 380–382; (d) Valente, C.;
Choi, E.; Belowich, M. E.; Doonan, C. J.; Li, Q.; Gasa, T. B.; Botros, Y. Y.; Yaghi, O.
M.; Stoddart, J. F. Chem. Commun. 2010, 4911–4913; (e) Li, Q.; Sue, C.-H.; Basu,
S.; Shveyd, A. K.; Zhang, W.; Barin, G.; Fang, L.; Sarjeant, A. A.; Stoddart, J. F.;
Yaghi, O. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 6751–6755.
16. Benniston, A. C.; Harriman, A.; Lynch, V. M. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5275–
5291.
17. (a) Ashton, P. R.; Blower, M.; Philp, D.; Spencer, N.; Stoddart, J. F.; Tolley, M. S.;
Ballardini, R.; Ciano, M.; Balzani, V.; Gandolfi, M. T.; Prodi, L.; McLean, C. H. New
J. Chem. 1993, 17, 689–695; (b) Kieran, A. L.; Pascu, S. I.; Jarrosson, T.; Gunter,
M. J.; Sanders, J. K. M. Chem. Commun. 2005, 1842–1844.
8. (a) Bissell, R. A.; Córdova, E.; Kaifer, A. E.; Stoddart, J. F. Nature 1994, 369, 133–
137; (b) Jeppesen, J. O.; Perkins, J.; Becher, J.; Stoddart, J. F. Angew. Chem., Int. Ed.
2001, 40, 1216–1221; (c) Tseng, H.-R.; Vignon, S. A.; Stoddart, J. F. Angew.
Chem., Int. Ed. 2003, 42, 1491–1495; (d) Tseng, H.-R.; Vignon, S. A.; Celestre, P.
C.; Perkins, J.; Jeppesen, J. O.; Di Fabio, A.; Ballardini, R.; Gandolfi, M. T.; Venturi,
M.; Balzani, V.; Stoddart, J. F. Chem. Eur. J. 2004, 10, 155–172.
ˇ
´
18. Ashton, P. R.; Ballardini, R.; Balzani, V.; Belohradsky, M.; Gandolfi, M. T.; Philp,
D.; Prodi, L.; Raymo, F. M.; Reddington, M. V.; Spencer, N.; Stoddart, J. F.;
Venturi, M.; Williams, D. J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 4931–4951.
9. Some representative papers reporting the crystal structures of the cyclophane-
based catenanes: (a) Ashton, P. R.; Goodnow, T. T.; Kaifer, A. E.; Reddington, M.
V.; Slawin, A. M. Z.; Spencer, N.; Stoddart, J. F.; Vicent, C.; Williams, D. J. Angew.
Chem., Int. Ed. Engl. 1989, 28, 1396–1399; (b) Ashton, P. R.; Brown, C. L.;
Chrystal, E. J. T.; Goodnow, T. T.; Kaifer, A. E.; Parry, K. P.; Slawin, A. M. Z.;
Spencer, N.; Stoddart, J. F.; Williams, D. J. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1991, 30,
1039–1042; (c) Amabilino, D. B.; Ashton, P. R.; Tolley, M. S.; Stoddart, J. F.;
Williams, D. J. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1993, 32, 1297–1301; (d) Amabilino,
D. B.; Ashton, P. R.; Stoddart, J. F.; Menzer, S.; Williams, D. J. J. Chem. Soc., Chem.
Commun. 1994, 2475–2478; (e) Ashton, P. R.; Pérez-García, L.; Stoddart, J. F.;
White, A. J. P.; Williams, D. J. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34, 571–574; (f)
Ashton, P. R.; Huff, J.; Menzer, S.; Parsons, I. W.; Preece, J. A.; Stoddart, J. F.;
Tolley, M. S.; White, A. J. P.; Williams, D. J. Chem. Eur. J. 1996, 2, 31–44; (g)
Amabilino, D. B.; Ashton, P. R.; Boyd, S. E.; Lee, J. Y.; Menzer, S.; Stoddart, J. F.;
Williams, D. J. Angew. Chem., Int. Ed. 1997, 36, 2070–2072; (h) Asakawa, M.;
Brown, C. L.; Menzer, S.; Raymo, F. M.; Stoddart, J. F.; Williams, D. J. J. Am. Chem.
Soc. 1997, 119, 2614–2627; (i) Amabilino, D. B.; Ashton, P. R.; Balzani, V.; Boyd,
S. E.; Credi, A.; Lee, J. Y.; Menzer, S.; Stoddart, J. F.; Venturi, M.; Williams, D. J. J.
Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4295–4307; (j) Hu, Y.-Z.; van Loyen, D.; Schwarz, O.;
Bossmann, S.; Dürr, H.; Huch, V.; Veith, M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5822–
5823; (k) Houk, K. N.; Menzer, S.; Newton, S. P.; Raymo, F. M.; Stoddart, J. F.;
Williams, D. J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1479–1487; (l) Lau, J.; Nielsen, M. B.;
Thorup, N.; Cava, M. P.; Becher, J. Eur. J. Org. Chem. 1999, 3335–3341; (m)
Simone, D. L.; Swager, T. M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9300–9301; (n)
Cabezon, B.; Cao, J.; Raymo, F. M.; Stoddart, J. F.; White, A. J. P.; Williams, D. J.
Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 148–151; (o) Tseng, H.-R.; Vignon, S. A.;
Celestre, P. C.; Stoddart, J. F.; White, A. J. P.; Williams, D. J. Chem. Eur. J. 2003, 9,
543–556; (p) Lukyanenko, N. G.; Lyapunov, A. Y.; Kirichenko, T. I.; Botoshansky,
M. M.; Simonov, Y. A.; Fonari, M. S. Tetrahedron Lett. 2005, 46, 2109–2112; (q)
Cheng, P.-N.; Huang, P.-Y.; Li, W.-S.; Ueng, S.-H.; Hung, W.-C.; Liu, Y.-H.; Lai, C.-
C.; Wang, Y.; Peng, S.-M.; Chao, I.; Chiu, S.-H. J. Org. Chem. 2006, 71, 2373–2383;
(r) Nygaard, S.; Hansen, S. W.; Huffman, J. C.; Jensen, F.; Flood, A. H.; Jeppesen, J.
19. The crystal structures were solved by direct methods and refined by full-
matrix least squares against |F2|. Absorption corrections were based on
multiple and symmetry-equivalent reflections in the datasets using the SADABS
program. All non-hydrogen atoms were refined anisotropically. Hydrogen
atoms were treated as idealized contributions. Scattering factors and
anomalous dispersion co-efficients are contained in the SHELXTL program
library. CCDC 784687 for 1Rꢀ4PF6, CCDC 784688 for 2Rꢀ4PF6, and CCDC
784689 for [DꢁCBPQT]4PF6 contain the supplementary crystallographic data
for this Letter. These data can be obtained free of charge from The Cambridge
20. Crystal data for 1Rꢀ4PF6: C142H168F24N4O12P4, Mr = 2702.68, monoclinic, space
group P21/c, a = 27.0538(11), b = 12.0145(5), c = 21.2433(9) Å,
a
= 90°,
k = 1.54178 Å,
F(0 0 0) = 2840, T = 100(2) K,
h range 3.28–64.72°, index ranges
b = 95.957(3)°,
c
= 90°,
V = 6867.6(5) Å3,
Z = 2,
q
calcd = 1.307 g cmꢂ3 (Cu Ka) = 1.301 mmꢂ1
, l ,
crystal size 0.24 ꢃ 0.18 ꢃ 0.09 mm3,
ꢂ31 ꢄ h ꢄ 30, ꢂ14 ꢄ k ꢄ 12, ꢂ22 ꢄ l ꢄ 24, 33,786 reflections collected and
11,314 unique reflections, Rint = 0.0354, data/restraints/parameters 11,314/
413/1024, goodness-of-fit on F2 = 1.024, R1 = 0.0571 [I >2
r(I)], wR2 = 0.1575 (all
data),
D
q
max/min 0.680/ꢂ0.450 e Åꢂ3
.
21. Crystal data for 2Rꢀ4PF6: C86H104.88F24N8O7.33P4, Mr = 1947.56, triclinic, space
ꢀ
group P1, a = 12.1214(10), b = 12.1650(10), c = 16.3414(2) Å,
a
= 88.095(10)°,
k = 0.71073 Å,
b = 82.200(10)°, = 72.65°, Z = 1,
c
,
V = 2278.7(4) Å3,
q
calcd = 1.416 g cmꢂ3
l
(Cu Ka) = 0.189 mmꢂ1
,
F(0 0 0) = 1009, T = 100(2) K,
h range 1.26–30.13°, index ranges
crystal size 0.51 ꢃ 0.38 ꢃ 0.19 mm3,
ꢂ17 ꢄ h ꢄ 17, ꢂ17 ꢄ k ꢄ 17, ꢂ23 ꢄ l ꢄ 23, 99,746 reflections collected and
13,354 unique reflections, Rint = 0.0319, data/restraints/parameters 13,354/24/
623, goodness-of-fit on
F r(I)], wR2 = 0.1252 (all
2 = 1.046, R1 = 0.0428 [I >2
data),
D
q
max/min 0.683/ꢂ0.574 e Åꢂ3
.
22. Crystal data for [DꢁCBPQT]4PF6: C90H104F24N12O6P4, Mr = 2029.73, triclinic,
ꢀ
space
= 102.208(10)°, b = 105.452(10)°,
k = 0.71073 Å,
calcd = 1.429 g cmꢂ3
group
P1,
a = 12.8216(2),
b = 12.8607(2),
c = 15.3121(2) Å,
a
c
l
= 93.893(10)°, V = 2357.8(6) Å3, Z = 1,
q
,
(Cu Ka) = 0.187 mmꢂ1
, F(0 0 0) = 1052,
O. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7354–7363; (s) Miljanic, O. Š.; Dichtel, W. R.;
T = 113(2) K, crystal size 0.66 ꢃ 0.44 ꢃ 0.28 mm3, h range 1.42–30.43°, index
ranges ꢂ14 ꢄ h ꢄ 18, ꢂ18 ꢄ k ꢄ 18, ꢂ21 ꢄ l ꢄ 21, 34,179 reflections collected
and 13,899 unique reflections, Rint = 0.0424, data/restraints/parameters
´
Khan, S. I.; Mortezaei, S.; Heath, J. R.; Stoddart, J. F. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129,
8236–8246; (t) Ramos, S.; Alcalde, E.; Stoddart, J. F.; White, A. J. P.; Williams, D.
J.; Pérez-García, L. New J. Chem. 2009, 33, 300–317; (u) Liu, M.; Li, S.; Hu, M.;
Wang, F.; Huang, F. Org. Lett. 2010, 12, 760–763; (v) Wang, C.; Olson, M. A.;
Fang, L.; Benítez, D.; Tkatchouk, E.; Basu, S.; Basuray, A. N.; Zhang, D.; Zhu, D.;
Goddard, W. A., III; Stoddart, J. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 13991–
13996; (w) Spruell, J. M.; Coskun, A.; Friedman, D. C.; Forgan, R. S.; Sarjeant, A.
13,899/0/620, goodness-of-fit on
F r(I)],
2 = 1.077, R1 = 0.0521 [I >2
wR2 = 0.1627 (all data),
D
q
max/min 0.932/ꢂ0.640 e Åꢂ3
.
23. (a) Northrop, B. H.; Khan, S. J.; Stoddart, J. F. Org. Lett. 2006, 8, 216–2159; (b)
Forgan, R. S.; Friedman, D. C.; Stern, C. L.; Bruns, C. J.; Stoddart, J. F. Chem.
Commun. 2010, 5861–5863.